Przedmiotem wynalazku Jest urzadzenie kierujace do oddzialywania na strumien do- srubowy przy statkach jedno- lub wielosrubowych, przy czym po jednej lub po obydwu stro¬ nach osi sruby jest osadzona co najmniej jedna powierzchnia kierujaca.Azeby obnizyc straty energii przy ksztaltowaniu zespolu napedowego oraz w celu zmniejszenia wzbudzania drgan i sklonnosci do kawitacji przy srubach istnieje bardzo wiele propozycji rozwiazan konstrukcyjnych. Dotycza one w szczególnosci obnizenia strat zawirowania i wyrównowazenia strumienia, doplywajacego do sruby. Rozwiazania te posia¬ daja wade polegajaca na tym, ze przedstawiaja one z reguly tylko pojedyncze dane, które traktuja o jednej lub dwóch szczególnych stratach energii, a polepszenie innych wlasnos¬ ci, majacych wplyw na naped, uwazane sa jako efekt uboczny. Tym samym sa one niewystar¬ czajace do aktualizacji kompleksowych zadan docelowych.Do redukowania strat zawirowania przy srubach statków znane sa wielorakie rozwia¬ zania do wytworzenia wstepnego zawirowania przed sruba lub do wykorzystania energii za¬ wirowania przez urzadzenia kierujace za sruba. Równiez znane jest dopasowanie wielu po¬ wierzchni kierujacych do obszaru doplywu strumienia do sruby w ten sposób, ze ksztalt i nastawienie poszczególnych powierzchni kierujacych na obwodzie silnie sie zmieniaja i w skrajnym przypadku po stronie sruby, uderzajacej w kierunku do góry, zostaje umieszczo¬ na tylko jedna powierzchnia kierujaca.Wyrózniajace dla wytworzenia wstepnego zawirowania z dopasowaniem do obszaru do¬ plywowego jest rozwiazanie konstrukcyjne wedlug DE-GM 83 14 111, przy czym podana dlugosc powierzchni kierujacej jest wieksza, niz 1,1 dlugosci skrzydla sruby. Dlugie powierzchnie kierujace posiadaja jednak energetyczne i funkcjonalne wady. Na zewnetrznej krawedzi po-2 145 749 wierzchni kierujacej cyrkulacja tej powierzchni opada do zera i tworzy sie wir, który przebiega od wierzcholka powierzchni kierujacej do tylu. Przy przejsciu przez plaszczyz¬ ne .okregu sruby wir ten powoduje przy srubie miejscowe niejednorodne warunki doplywu 'strumienia ze zwiekszonym niebezpieczenstwem kawitacji i wahaniami sil w skrzydlach sru¬ by. Wykonanie dlugich powierzchni kierujacych, które wystaja poza okreg sruby, moze u- wolnic srube od wirów wierzcholkowych powierzchni kierujacych. Jest to szczególnie waz¬ ne przy wiekszych obciazeniach tych powierzchni kierujacych.Wady tego rozwiazania polegaja jednak na tym, ze takze na zewnatrz okregu sruby zostaje wniesiona energia zawirowania, która nie moze byó odzyskana oraz, ze dlugie po¬ wierzchnie kierujace sa niekorzystne pod wzgledem wytrzymalosci, unikniecia drgan i moz¬ liwosci zaistnienia awarii. Rozwiazanie to uniemozliwia zwlaszcza sprowadzenie spadku cyrkulacji wysoko obciazonych powierzchni kierujacych do okreslonej pozycji tej powie¬ rzchni takze wewnatrz obszaru powierzchni okregu sruby a przy tym równoczesne zapobieze¬ nie tworzeniu sie silnych wirów wierzcholkowych.Nastepnie znane jest wykonanie wzglednie krótkich, silnie zakrzywionych powierzch¬ ni kierujacych w obszarze warstwy granicznej w czesci rufowej statku wedlug DE-AS m33 24 753. Uklad ten obejmuje Jedynie przeplywajacy czynnik w obszarze, znajdujacym sie w poblizu scian statku oraz uniemozliwia wytworzenie wiru wstepnego w zewnetrznych ob¬ szarach plaszczyzny okregu sruby. Dzialanie tego ukladu jest wiec ograniczone do stoso¬ wania przy okreslonych ksztaltach statków. Do zrównowazenia przeplywu w obrebie strumie¬ nia dosrubowego, a takze dla zapobiezenia oderwania strug przeplywu w obszarze czesci rufowej statku oraz w celu obciazenia sruby sa stosowane dysze o róznej wielkosci i uk¬ ladzie w odniesieniu do sruby, które jednak nie umozliwiaja istotnego wytworzenia wiru wstepnego. Dalsza wada znanych rozwiazan polega na tym, ze nie moga byc one dostosowane do róznych przypadków obciazenia statku.Celem wynalazku jest opracowanie korzystnego energetycznie i funkcjonalnie oraz dajacego sie dostosowac urzadzenia kierujacego, oddzialywujacego na strumien dosrubowy przy statkach, które umozliwia zmniejszenie strat energii i jednoczesnie wplywa ko¬ rzystnie na unikniecie drgan oraz na naklady materialowe na caly statek. Zadaniem wyna¬ lazku jest zaprojektowanie urzadzenia kierujacego, które oddzialywuje na pole doplywu do sruby w ten sposób, ze powstaje odpowiedni wir wstepny, prostopadle skladowe warstwy granicznej zostaja w znacznym stopniu wciagniete, wzbudzenie impulsów cisnieniowych przez srube i mimosrodowosc posuwowa sruby ulega zmniejszeniu, zapobiega sie szkodli¬ wym nastepstwom, wywolanym przez urzadzenie kierujace na srube przez zawirowania wierz¬ cholkowe powierzchni kierujacych, tarcie na powierzchniach kierujacych utrzymane jest na niskim poziomie, a drgania powierzchni kierujacych zostaja w wysokim stopniu ograni¬ czone. Przy tym odpowiedni wplyw powinien byc wywierany na skladowe prostopadle pól do¬ plywu, jak równiez ich skladowe osiowe i poprzeczne.Zgodnie z wynalazkiem zadanie zostalo rozwiazane w ten sposób, ze urzadzenie kierujace do oddzialywania na strumien dosrubowy przy statkach jedno- lub wielo srubowych, które posiada przed sruba z jednej lub po obu stronach osi tej sruby co najmniej jedna powierzchnie kierujaca, majaca profilowany, zakrzywiony ksztalt, dopasowany do strefy pradów, jest tak uksztaltowane, ze na uderzajacej w góre stronie sruby jest usytuowana jedna lub wieksza liczba glównych powierzchni kierujacych z pochylona w kierunku do dolu co najmniej o 5° w stosunku do linii bazowej statku styczna wyjsciowa linii srodkowej profilu i o dlugosci powierzchni kierujacej mniejszej, niz 1,1 dlugosci skrzydla sruby.Celowym jest, azeby kat wylotowy stycznej wyjsciowej linii srodkowej profilu glównej po¬ wierzchni kierujacej co najtaniej w srodkowym obszarze dlugosci tej powierzchni kieruja¬ cej byl wiekszy niz 5°.Wedlug dalszej cechy wynalazku przewidziane jest, ze na uderzajacej w dól stronie sruby umieszczona jest dodatkowa powierzchnia kierujaca z krzywizna profilowa, usytuowa¬ na przeciwlegle do glównej powierzchni kierujacej. Przy tym korzystne uksztaltowanie145 749 3 przedmiotu wynalazku polega na tym, ze kat stycznej wyjsciowej linii srodkowej profilu tej powierzchni kierujacej skierowany jest co najmniej o 5° do góry, a dlugosc jej jest mniejsza niz 0,7 dlugosci glównej powierzchni kierujacej. Korzystnym Jest takze, jesli usytuowanie powierzchni kierujacych przewidziane jest na wysokosci walu sruby. Ich po¬ lozenie moze byc przy tym poziome, lub tez moga byc one odchylone do góry albo w dól. tfedlug dalszej odmiany wykonania wynalazku powierzchnie kierujace wykonane sa jako calkowicie lub czesciowo przestawne. Te powierzchnie kierujace sluza przede wszyst¬ kim do oddzialywania na skladowe prostopadle pola doplywu. Zgodnie z kolejna odmiana wykonania wynalazku, na zewnetrznym koncu powierzchni kierujacej jest osadzona profilo¬ wana pletwa wspornikowa tak, ze powierzchnia kierujaca jest wsparta poprzez te pletwy wspornikowe na kadlubie statku, znajdujacym sie ponad nimi. Pletwa wzglednie pletwy wspornikowe moga przy tym przebiegac pionowo lub ukosnie do góry. Jest korzystnym, jes¬ li pletwa wspornikowa jest ustawiona ukosnie wzgledem plaszczyzny srodkowej statku, przy czym jej odstep od plaszczyzny srodkowej statku zmniejsza sie w kierunku do sruby.Pletwy wspornikowe moga byc wykonane jako calkowicie lub czesciowo przestawne.Przy ukladzie, skladajacym sie z wiekszej liczby powierzchni kierujacych po jednej lub obydwóch stronach srodkowej plaszczyzny statku, zewnetrzne konce powierzchni kierujacych jednej strony sa zamocowane kazdorazowo do odpowiednich pletw wspornikowych.Jedna z cech konstrukcyjnych wedlug wynalazku polega z kolei na tym, ze glówna powierz¬ chnia kierujaca posiada na zewnetrznym obrzezu przerywacz zawirowania. Moze on znajdo¬ wac sie takze w obrebie glównej powierzchni kierujacej. Przerywacz wiru czyli spoiler moze przy tym posiadac ksztalt uchwytu wirowego, tarczy koncowej lub tez skrzydla wierzcholkowego. Funkcja przerywacza wiru czyli spoilera moze byc takze przejeta przez pletwy wspornikowe.Istotne zalety rozwiazania wedlug wynalazku wynikaja stad, ze konieczne odwróce¬ nie strumienia przeplywu Jest realizowane jedynie przy pomocy nie wielu powierzchni kierujacych, przy czym powierzchnie kierujace nie wystaja w sposób istotny poza okreg sruby a elementy konstrukcyjne i nadanie im odpowiedniego ksztaltu moga zapobiegac sil¬ nym, koncentrycznym wirom wierzcholkowym. «/ zaleznosci od pola doplywu moga byc przewi¬ dziane uzupelniajace powierzchnie kierujace, które moga byc wykonane jako znacznie krótsze i bez przerywacza wiru. Korzystne jest skrecenie powierzchni kierujacych w celu dopasowania do pola przeplywu. Powierzchnie kierujace wytwarzaja w istotnych obszarach plaszczyzny okregu sruby równo skierowane skladowe obwodowe jako wir wstepny przed sru¬ ba przeciwnie do Jej kierunku obrotów, przez co sruba korzystniej pracuje, a na obwodzie jest bardziej równomiernie obciazona, tak ze jednoczesnie wywierany jest korzystny wplyw na wzbudzenie impulsów cisnieniowych, mimosrodowosc posuwu i zagrozenie kawitacyjne.Przerywacze wiru umozliwiaja ustalenie w okreslonym miejscu spadku cyrkulacji w odniesieniu do zewnetrznego promienia sruby i oddzialywanie na przebieg nachodzenia lub zatrzymania wiru na powierzchni kierujacej oraz lepsze wspóldzialanie sruby i powierzchni kierujacej. Przy polach doplywowych z wiekszymi róznicami w skladowej osiowej lub z inny¬ mi niejednorodnymi zjawiskami jest konieczne oddzialywanie na inne skladowe w tym polu doplywowym. Do tego sa przeznaczone pletwy wspornikowe, dzieki którym nastepuje oddzia¬ lywanie na przeplyw poprzecznie do plaszczyzny srodkowej statku. Odnosi sie to zwlaszcza do obszaru powyzej walu sruby. Korzystne jest przy tym, azeby konieczne pletwy wsporni¬ kowe wykorzystac równoczesnie do podparcia powierzchni kierujacych do wytworzenia wiru wstepnego.Oddzialywanie na strumien doplywowy moze byc rozszerzone przez calkowita lub czes¬ ciowa przestawnosc urzadzen kierujacych. Proponowane urzadzenie kierujace umozliwia wte^ dyf poprzez zmiane wiru wstepnego w okreslonych granicach podczas eksploatacji statku, regulowanie róznych stanów obciazenia lub zmiany oporu kadluba statku korekture bledów obliczeniowych oraz oddzialywanie na widmo nieustalonych sil sruby. Proponowane przery-4 145 749 wacze wiru czyli spoilery umozliwiaja uzyskanie przestrzeni konstrukcyjnej do osadzania przestawnych klap na powierzchniach kierujacych. Rozwiazanie konstrukcyjne wedlug wyna¬ lazku umozliwia realizacje potrzebnych funkcji przy pomocy niewielu zwartych elementów konstrukcyjnych a tym samym utrzymanie na niskim poziomie strat tarcia i nakladów ma¬ terialowych na urzadzenia kierujace.Przedmiot wynalazku jest ponizej objasniony blizej w oparciu o przyklad wykona¬ nia i przynalezny rysunek, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry na uklad urzadzenia kierujacego przy statku jednosrubowym, fig. 2 - widok od tylu odpowiadajacy fig. 1, fig. 3 - widok z boku wedlug fig. 1 bez przerywacza wiru, fig. 4 do 9 - widok z góry i z boku róznych odmian z przerywaczami wiru, fig. 10 - widok od tylu na uklad z dwoma powierzchniami kierujacymi i dwoma pletwami wspornikowymi dla statku jedno srubowego, fig. 11 - widok od tylu na uklad z trzema; powierzchniami kierujacymi i dwoma pletwami wspornikowymi dla statku jednosrubowego, fig. 12 - przekrój A-A z fig. 5 wzglednie 6, oraz fig. 13 - widok z boku na uderzajaca do góry strone sruby.Zgodnie z fig. 1 i 2, w czesci rufowej 1 statku, z obydwóch stron walu 2 i przed sruba 3, znajduja sie urzadzenia do kierowania przeplywem. Posiadaja one profilowany i m zakrzywiony ksztalt i sa zainstalowane w plaszczyznie bazowej statku. Kierunek obrotów 8 sruby 3 w okregu srubowym 9 jest przedstawiony przy pomocy strzalki. Urzadzenie kie¬ rujace, umieszczone na uderzajacej w góre stronie sruby 3, okreslone jest jako glówna powierzchnia kierujaca 4, natomiast urzadzenie kierujace, umieszczone na uderzajacej w dól stronie sruby 3, okreslone jest jako urzadzenie kierujace 5. Dlugosc, obrys, zakrzy¬ wienie i nastawienie dla kazdego urzadzenia kierujacego moga byc odmiennie uksztaltowa¬ ne w zaleznosci od pola doplywowego. Jednakze dlugosc LL glównej powierzchni kierujacej 4 powinna wynosic mniej niz 1,1 dlugosci LP skrzydla sruby 3.Jak to zostalo uwidocznione na fig. 3, styczna wyjsciowa 10 linii srodkowej 11 glównej powierzchni kierujacej 4 uderzajacej do góry strony sruby 3 tworzy wraz z linia bazowa 12 statku kat wyjsciowy 13, który wynosi co najmniej 5°« Kat wyjsciowy 13 w srod¬ kowym obszarze dlugosci LL powierzchni kierujacej powinien co najmniej byc wiekszy niz 5°. Powierzchnia kierujaca 5, usytuowana na uderzajacej w dól stronie sruby 3, posiada zakrzywienie profilowe, przeciwstawne glównej powierzchni kierujacej 4. Styczna wyjs¬ ciowa 20 srodkowej linii 11 powierzchni kierujacej 5 tworzy z linia bazowa 12 statku kat wyjsciowy 19, wynoszacy co najmniej 5°. Powierzchnia kierujaca 5 jest wykonana tak, ze ma mniejsza powierzchnie anizeli glówna powierzchnia kierujaca 4. Dlugosc 112 po¬ wierzchni kierujacej 5 powinna byc mniejsza niz 0,7 dlugosci LL glównej powierzchni kierujacej 4. ^konania przerywaczy wirów 6 sa przedstawione na fig. 4 do 9. Przy tym na rysunku sa przedstawione chwytacz 6a wiru, eliptyczna tarcza koncowa 6b jak równiez wierzcholkowe skrzydlo 6c, które moze byc wykonane jako jednostronne (patrz 6d i 6e).Jak pokazuje odmiana wykonania 6f, przerywacz 6 wiru moze byc przewidziany takze w ob¬ rebie glównej powierzchni kierujacej 4 jako tarcza kierujaca 14. Oczywiscie jako prze¬ rywacze 6 wiru moga byc takze zastosowane inne, nie pokazane na rysunku elementy prze¬ plywowe.Urzadzenia kierujace moga w obrebie krawedzi wyjsciowych posiadac przestawne klapy 7 do zmiany krzywizny profilowej, lub tez byc same przestawiane dokola ich osi wzdluznych. Na fig. 1 jest pokazana taka klapa 7 dla glównej powierzchni kierujacej 4, przechodzaca przez cala dlugosc tej glównej powierzchni kierujacej 4. Ta klapa 7 moze obejmowac takze tylko czesc dlugosci LL powierzchni kierujacej, lub tez moze byc umiesz¬ czone wiecej klap 7 obok siebie. Wedlug odmiany wykonania 6f na fig. 9 klapa 7 przebie¬ ga tylko do tarczy kierujacej 14. Urzadzenia kierujace, czyli glówna powierzchnia kie¬ rujaca 4 jak równiez powierzchnia kierujaca 5 moga byc takze wykonane jako skrzydla szczelinowe.Na figurze 10 i 11 zostaly uwidocznione uklady systemów z pletwami wspornikowymi, których funkcja jest kierowanie strumienia. Na zewnetrznych koncach powierzchni kieruja-145 749 5 cych 4, 18 osadzone sa po Jednej pletwy wspornikowe 15, 16. Kazda pletwa wspornikowa 15f 16 posiada korzystny dla przeplywu profil i przebiega w kierunku do góry do rufowej czesci 1 kadluba statku, gdzie Jest zamocowana. Pletwy wspornikowe 15, 16 sa usytuowane ukosnie wzgledem srodkowej plaszczyzny statku. Przy tym odstep pletwy wspornikowej 15, 16 od plaszczyzny srodkowej statku zmniejsza sie w kierunku do sruby 3. Jest to szcze¬ gólnie widoczne na fig. 7, która przedstawia przekrój A-A przez pletwy wspornikowe 15, 16. Zgodnie z dalszym przykladem wykonania (patrz fig. 6) po obydwu stronach srodkowej plaszczyzny statku umieszczone sa w sumie trzy powierzchnie kierujace 4, 17 i 18. Zew¬ netrzne konce powierzchni kierujacych 4, 17 sa polaczone z pletwa wspornikowa 15, a zewnetrzny koniec powierzchni kierujacej 18 z pletwa wspornikowa 16. Mozliwym Jest, ze glówna powierzchnia kierujaca 4, takze w powiazaniu z powierzchnia kierujaca 5, moze byó kombinowana z innymi elementami konstrukcyjnymi, wplywajacymi na naped statku, na przyklad dyszami, dyszami czesciowymi, niesymetrycznymi ksztaltami rufowej czesci stat¬ ku lub podobnymi.Sposób dzialania urzadzenia kierujacego jest nastepujacy: glówna powierzchnia kierujaca 4 i powierzchnia kierujaca 5 wytwarzaja w okreslonych obszarach plaszczyzny m sruby jednakowo skierowane skladowe obwodowe strumienia Jako zawirowanie wstepne przed sruba 3, która w tych warunkach pracuje korzystniej pod wzgledem energetycznym tak, ze Jednoczesnie jest wywierany korzystny wplyw na wzbudzanie impulsów cisnieniowych i mi- mosrodowosc posuwu. Glówna powierzchnia kierujaca 4 powoduje przy tym istotne odchyle¬ nie przeplywu do wytworzenia zawirowania wstepnego, a powierzchnia kierujaca 5 dolacza uzupelniajaco warstwowy przeplyw graniczny w celu polepszenia pola doplywowego.Istotne jest uksztaltowanie zewnetrznej krawedzi zwlaszcza przy tych powierzch¬ niach kierujacych, które realizuja duze odwrócenie strumienia, na przyklad przy glównej powierzchni kierujacej 4. Przewidziany przerywacz 6 wiru ma za zadanie zapobiezenie silnym wirom wierzcholkowym przez to, ze zwiazuje on przebieg rozwijania sie wiru wierz¬ cholkowego i wytwarza przyczepny do powierzchni podzial cyrkulacji. Pletwy wspornikowe 15, 16 zamocowane do zewnetrznych konców powierzchni kierujacych 4, 17 i 18 oraz do kadluba rufowej czesci statku 1 sluza zarówno do dalszego polepszenia doplywu do sruby 3 jak i do stabilizujacego podparcia powierzchni kierujacych 4, 17 i 18.Z astrzezenia patentowe 1. Urzadzenie kierujace do oddzialywania na strumien dosrubowy przy statkach Jedno- lub wielosrubowych, przy czym po jednej lub po obydwu stronach osi sruby osadzona Jest co najmniej jedna powierzchnia kierujaca, która posiada profilowany, zakrzywiony ksztalt, dostosowany do pola przeplywowego, znamienne tym, ze na uderzaja¬ cej w kierunku do góry stronie sruby (3) usytuowana Jest co najmniej jedna glówna po¬ wierzchnia kierujaca (4) z pochylona w kierunku do dolu co najmniej o 5° w stosunku do linii bazowej (12) statku styczna wylotowa (10) linii srodkowej profilu i o dlugosci (LL) powierzchni kierujacej mniejszej, niz 1,1 dlugosci (LP) skrzydla sruby (3). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze na uderzajacej w dól stronie sruby (3) umieszczona jest dodatkowa powierzchnia kierujaca (5, 18) z krzy¬ wizna profilowa, usytuowana przeciwlegle do glównej powierzchni kierujacej (4). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze na uderza¬ jacej w dól stronie sruby (3) umieszczona jest, posiadajaca usytuowana przeciwlegle do glównej powierzchni kierujacej (4) krzywizne profilowa, powierzchnia kierujaca (5), któ¬ rej kat (19) stycznej wyjsciowej (20) linii srodkowej (11) profilu powierzchni kieruja¬ cej (5) skierowany jest co najmniej o 5° do góry, a dlugosc (LL 2) tej powierzchni kie¬ rujacej Jest mniejsza niz 0,7 dlugosci (LL) glównej powierzchni kierujacej (4). i6 145 749 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze na zewnetrznym koncu powierzchni kierujacej (4, 18) osadzona jest profilowana pletwa wspornikowa (15, 16) tak, ze powierzchnia kierujaca (4, 18) jest wsparta poprzez pletwy wspornikowe (15, 16) na kadlubie statku, znajdujacym sie ponad nia. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pletwy wsporniko¬ we (15, 16) przebiegaja w kierunku do góry prostopadle lub "ukosnie. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4 albo 5, znamienne tym, ze pletwa wspornikowa (15, 16) jest ustawiona ukosnie wzgledem plaszczyzny srodkowej statku, przy czym odstep pletwy wspornikowej (15, 16) od plaszczyzny srodkowej statku zmniejsza sie w kierunku do' sruby. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, znamienne tym, ze zewnetrzne konce powierzchni kierujacych (4, 7 i 18) jednej strony sa zamocowane kazdorazowo do odpowied¬ nich pletw wspornikowych (15, 16). 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze glówna powierz¬ chnia kierujaca (4) posiada na swojej zewnetrznej krawedzi przerywacz (6) wiru. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 8, znamienne tym, ze przery^ .wacz (6) wiru jest umieszczony w obrebie glównej powierzchni kierujacej (4). 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze przerywacz (6) wiru posiada ksztalt uchwytu wirowego (6a), tarczy koncowej (6b) lub tez wierzcholkowego skrzydla (6c, 6e). 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, zmamienhe tym, ze kat wyjsciowy (13) stycznej wyjsciowej (10) linii srodkowej profilu glównej powierzchni kierujacej (4) jest co najmniej w srodkowym obszarze dlugosci (LL) powierzchni kierujacej wiekszy niz 5°. 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 7, znamienne tym, ze powierzchnie kierujace (4, 5, 17, 18) i pletwy wspornikowe (15, 16) sa wykonane jako calkowicie lub czesciowo przestawne.145 749 4 7 Ul Ul Fig.10145 749 Fig.11 3 2 1 J 11 5 20 Fig 13 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PLThe subject of the invention is a steering device for influencing the propeller flux in single or multi-screw ships, whereby one or both sides of the propeller axis is provided with at least one steering surface. In order to reduce energy losses during the shaping of the power unit and to To reduce vibration excitation and cavitation tendency at the bolts, there are many design proposals. They concern, in particular, the reduction of turbulence losses and the equalization of the stream flowing to the propeller. These solutions have the disadvantage that they generally only present single data that deals with one or two specific energy losses, and the improvement of other properties affecting the drive is considered a side effect. Thus, they are insufficient to update complex target tasks. Various approaches are known to reduce the swirl losses at the propellers of ships to produce pre-swirl upstream of the screw or to utilize the spin energy by the propeller steering devices. It is also known to fit a plurality of guiding surfaces to the area of the jet inflow to the propeller in such a way that the shape and positioning of the individual guiding surfaces along the circumference vary greatly and, in the extreme case, on the side of the bolt hitting upward, only one The steering surface is distinguished by the design according to DE-GM 83 14 111, in order to produce the initial swirl to suit the inflow region, the length of the guiding surface indicated being greater than 1.1 times the length of the screw wing. However, the long guide surfaces have energy and functional disadvantages. At the outer edge of the guiding surface, the circulation of this surface descends to zero and a vortex is formed which runs from the top of the guiding surface to the rear. When passing through the plane of the propeller circle, this vortex causes local heterogeneous flow conditions at the propeller with increased risk of cavitation and force fluctuations in the propeller wings. The design of long steer surfaces that extend beyond the circle of the bolt can free the bolt from vortex of the tip of the guide surfaces. This is especially important when the loads on these steering surfaces are higher, but the disadvantages of this solution are that the non-recoverable swirl energy is also introduced outside the circle of the bolt, and that long guide surfaces are unfavorable in terms of strength. , avoiding vibrations and possible breakdowns. This solution makes it impossible, in particular, to bring the circulation decrease of the highly loaded guiding surfaces to a certain position of this surface also inside the perimeter surface area of the bolt, and at the same time to prevent the formation of strong top vortices. It is also known to make relatively short, strongly curved guiding surfaces. in the boundary layer area in the stern part of the ship according to DE-AS m33 24 753. This system covers only the flowing medium in the area near the ship's walls and prevents the formation of a preliminary vortex in the outer areas of the plane of the propeller circle. Operation of this system is therefore limited to that of certain ship shapes. Nozzles of different sizes and arrangements with respect to the propeller are used to balance the flow along the propeller stream, and to prevent separation of the flow streams in the stern area of the ship and to load the propeller, using nozzles of different sizes and arrangements with respect to the propeller, but which do not allow a significant pre-vortex formation . A further disadvantage of the known solutions is that they cannot be adapted to the different load cases. The aim of the invention is to develop an energy-efficient and functionally adaptable steering device that affects the propellant flow in ships, which allows to reduce energy losses and at the same time influence advantageously to avoid vibrations and to material outlays for the entire ship. The task of the invention is to design a steering device which acts on the inflow field to the propeller in such a way that a corresponding initial vortex is formed, the perpendicular components of the boundary layer are largely drawn in, the excitation of the pressure pulses by the bolt and the eccentricity of the propeller is reduced, preventing To the detrimental effects caused by the screw steering device by the top turbulence of the steering surfaces, the friction on the steering surfaces is kept at a low level and the vibration of the steering surfaces is largely limited. The perpendicular components of the inflow field as well as their axial and transverse components should also be influenced accordingly. According to the invention, the problem has been solved in that the steering device for influencing the propeller flow in single or multi-screw ships, has at least one steering surface in front of the bolt on one or both sides of the bolt axis, having a contoured, curved shape adapted to the current zone, is shaped such that on the upward striking side of the bolt one or more main driving surfaces with inclined downwards by at least 5 ° to the ship's baseline, the exit tangent of the profile centerline and the length of the steering surface less than 1.1 of the propeller's wing length. The purpose is to ensure that the exit angle of the tangent exit center line of the main surface is in the middle area of the length of this surface they steer where it is greater than 5 °. According to a further feature of the invention, it is provided that an additional guiding surface with a profile curve is provided on the downward striking side of the bolt, opposite the main guiding surface. In this connection, an advantageous design of the subject matter of the invention consists in the fact that the angular tangential starting profile center line of this steering surface points upwards by at least 5 °, and its length is less than 0.7 times the length of the main steering surface. It is also advantageous if the position of the guide surfaces is provided at the height of the screw shaft. Their position can be horizontal, or they can be tilted upwards or downwards. Due to a further embodiment of the invention, the guide surfaces are fully or partially adjustable. These guiding surfaces serve primarily for influencing the perpendicular components of the tributary field. According to another embodiment of the invention, a profiled cantilever fin is mounted on the outer end of the steering surface such that the guide surface is supported by these cantilever fins on the ship's hull above them. The fin or cantilever fins can run vertically or diagonally upwards. It is advantageous if the cantilever fin is inclined with respect to the median plane of the vessel, with its distance from the median plane of the vessel decreasing towards the propeller. The cantilever fins can be made completely or partially staggered. In the case of an arrangement consisting of a greater number of The steering surfaces on one or both sides of the ship's median plane, the outer ends of the steering surfaces on one side are each attached to the respective cantilever fins. One design feature of the invention in turn is that the main steering surface has a swirl interrupter on the outer periphery. It may also be within the main steering surface. The vortex breaker or spoiler can also have the shape of a vortex handle, an end disk or a top wing. The function of a vortex breaker or spoiler can also be taken over by cantilever fins. The significant advantages of the solution according to the invention result from the fact that the necessary inversion of the flow rate is only achieved with a few guiding surfaces, and the guiding surfaces do not protrude significantly beyond the circumference of the screw. and the structural elements and shaping them can prevent strong, concentric top vortices. According to the inflow field, complementary guide surfaces may be provided, which may be made much shorter and without a vortex breaker. It is preferable to twist the guide surfaces to match the flow field. The steering surfaces create, in significant areas of the plane of the circle, evenly directed circumferential components as a preliminary vortex in front of the screw opposite to its direction of rotation, whereby the screw works more favorably and is more evenly loaded on the circumference, so that at the same time a favorable effect on the excitation of the pulses is exerted. Vortex breakers make it possible to determine at a specific point a decrease in circulation in relation to the outer radius of the propeller and to influence the course of overlapping or retention of the vortex on the guiding surface and to improve the interaction of the propeller and the guiding surface. In the case of tributary fields with greater differences in the axial component or other non-uniform phenomena, it is necessary to influence other components in this inflow field. The cantilever fins are intended for this, thanks to which the flow is influenced transversely to the centreline of the ship. This applies in particular to the area above the propeller shaft. It is advantageous in this case that the necessary cantilever fins are used simultaneously to support the guiding surfaces to create a pre-vortex. The effect on the inlet flow can be extended by the total or partial displacement of the guiding devices. The proposed steering device also enables diffusion by changing the pre-vortex within certain limits during the operation of the ship, regulating various load states or changes in the ship hull resistance, correcting calculation errors and influencing the spectrum of transient propeller forces. The proposed vortex breakers, i.e. spoilers, make it possible to obtain a construction space for mounting adjustable flaps on the steering surfaces. The constructional solution according to the invention enables the realization of the required functions with the aid of a few compact components and thus keeping the friction losses and material expenditure on the steering devices at a low level. The subject of the invention is explained in more detail below on the basis of an example of execution and the corresponding drawing. in which fig. 1 shows a top view of the steering arrangement for a single-screw ship, fig. 2 - rear view corresponding to fig. 1, fig. 3 - side view according to fig. 1 without a vortex breaker, fig. 4 to 9 - top and side view of the different variations with vortex breakers, Fig. 10 - rear view of the arrangement with two steering surfaces and two cantilever fins for a single-propeller vessel, Fig. 11 - rear view of the arrangement with three; steering surfaces and two cantilever fins for a single-screw vessel, fig. 12 - section AA of fig. 5 or 6, and fig. 13 - side view of the striking side of the propeller. According to fig. 1 and 2, at the stern part 1 On both sides of the shaft 2 and in front of the propeller 3, there are flow control devices. They have a profiled and m curved shape and are installed in the ship's base plane. The direction of rotation 8 of the screw 3 in the helical circle 9 is represented by an arrow. The steering device on the upward side of the bolt 3 is called the main steering surface 4, while the steering device on the downward-hitting side of the bolt 3 is called the steering device 5. Length, outline, curvature and the attitudes for each steering device may be differently shaped depending on the tributary field. However, the length LL of the main guiding surface 4 should be less than 1.1 of the length LP of the bolt 3. As shown in Fig. 3, the exit tangent 10 of the centerline 11 of the main guiding surface 4 of the striking side of the bolt 3 forms together with the baseline 12 of the vessel, the exit angle 13, which is at least 5 °, the exit angle 13 in the central region of the steering surface length LL, should be at least greater than 5 °. The steering surface 5, located on the downward striking side of the screw 3, has a profile curve opposing the main steering surface 4. The exit tangent 20 of the center line 11 of the steering surface 5 forms an exit angle 19 with the ship's baseline 12 of at least 5 °. The guiding surface 5 is made so that it has a smaller area than the main guiding surface 4. The length 112 of the guiding surface 5 should be less than 0.7 times the length LL of the main guiding surface 4. The ends of the vortex breakers 6 are shown in Fig. 4 to 9. The figure shows a vortex catcher 6a, an elliptical end disk 6b as well as a top wing 6c, which can be made on one side (see 6d and 6e). As embodiment 6f shows, the vortex breaker 6 can also be provided in Other flow elements, not shown in the drawing, may of course also be used as vortex breakers 6 as a deflection plate 14. The steering devices may have adjustable flaps 7 in the area of the exit edges to change the profile curvature, of course, or also be repositioned themselves around their longitudinal axes. In Fig. 1, such a flap 7 is shown for a main guiding surface 4, which extends over the entire length of this main guiding surface 4. This flap 7 may also cover only a part of the length LL of the guiding surface, or may be arranged with more flaps 7 next to each other. . According to embodiment 6f in FIG. 9, the flap 7 extends only up to the steering disc 14. The steering devices, i.e. the main steering surface 4, as well as the steering surface 5, can also be designed as slotted wings. FIGS. 10 and 11 show the arrangements. systems with support fins whose function is to direct the stream. At the outer ends of the surface the guide fins 15, 16 are mounted on the outer ends of the guide fins 15, 16. Each cantilever fin 15f 16 has a flow-favorable profile and extends upwards to the stern part 1 of the ship's hull where it is attached. The cantilever fins 15, 16 are oblique to the ship's median plane. The distance between the cantilever fin 15, 16 and the midplane of the vessel is reduced in the direction towards bolt 3. This is particularly evident in FIG. 7, which shows the section AA through the cantilever fins 15, 16. According to a further embodiment (see FIG. 6) on both sides of the ship's median plane a total of three guiding surfaces 4, 17 and 18. The outer ends of the guiding surfaces 4, 17 are connected to the cantilever fin 15 and the outer end of the guiding surface 18 to the cantilever fin 16. A possible It is that the main steering surface 4, also in connection with the steering surface 5, can be combined with other structural elements influencing the propulsion of the ship, for example nozzles, partial nozzles, asymmetrical shapes of the stern part of the ship or the like. is as follows: the main guiding surface 4 and the guiding surface 5 generate in certain areas of the plane m screws with uniformly directed circumferential flow components As a preliminary swirl in front of the screw 3, which under these conditions works more advantageously in terms of energy, so that at the same time, a favorable effect is exerted on the excitation of the pressure pulses and the smoothness of the feed. The main deflection of the flow 4 causes a significant deflection of the flow to produce a pre-swirl, and the deflection of the deflection surface 5 adds a layered boundary flow in order to improve the inflow field. It is important to shape the outer edge, especially in the case of those guiding surfaces that achieve the inversion of the flow. , for example at the main guiding surface 4. The provided vortex breaker 6 has the purpose of preventing strong top vortices in that it ties up the development of the top vortex and produces a circulation division adhering to the surface. Support fins 15, 16 attached to the outer ends of the steering surfaces 4, 17 and 18 and to the hull of the aft part of the ship 1 serve both to further improve the inflow to the propeller 3 and to stabilize the support of the steering surfaces 4, 17 and 18. Patent applications 1. Steering device for influencing the propeller flow in single or multi-screw ships, whereby one or both sides of the propeller axis is fitted on one or both sides of the propeller axis with at least one guiding surface having a contoured, curved shape adapted to the flow field, characterized by that they strike On the upward side of the screw (3) there is at least one main steering surface (4) with a downward inclination of at least 5 ° to the ship's baseline (12) exit tangent (10). the central profile and the length (LL) of the driving surface less than 1.1 times the length (LP) of the screw wing (3). 2. Device according to claim The method of claim 1, characterized in that an additional guiding surface (5, 18) with a profile curve is provided on the downward striking side of the screw (3), opposite the main guiding surface (4). 3. Device according to claim Arranged on the downward impacting side of the bolt (3) is disposed a profile curvature opposite the main guiding surface (4), a guiding surface (5) whose exit angle (19) is (20) of the centerline (11) of the guiding surface profile (5) is at least 5 ° upward, and the length (L 2) of this guiding surface is less than 0.7 of the length (L) of the principal guiding surface. (4). i6 145 749 4. A device according to claims A profiled support fin (15, 16) is mounted on the outer end of the steering surface (4, 18) so that the steering surface (4, 18) is supported by the support fins (15, 16) on the ship's hull, above her. 5. Device according to claim A device according to claim 4 or 5, characterized in that the cantilever fins (15, 16) extend upwards perpendicular or "obliquely". A device according to claim 4 or 5, characterized in that the cantilever fin (15, 16) is oblique with respect to the A device according to claim 6, characterized in that the distance of the cantilever fin (15, 16) from the center plane of the ship decreases in the direction of the screw. 7. A device according to claim 6, characterized in that the outer ends of the guiding surfaces (4, 7 and 18) of one the sides are each attached to the respective cantilever fins (15, 16) 8. The device according to claim 1, characterized in that the main guiding surface (4) has a vortex breaker (6) on its outer edge. A device according to claim 1 or 8, characterized in that the vortex breaker (6) is disposed within the main guiding surface (4). A device according to claim 9, characterized in that the vortex breaker (6) has the shape of a handle. the swirl (6a), the end disk (6b) or the apex the ego wing (6c, 6e). 11. Device according to claim 1, changed in that the exit angle (13) of the exit tangent (10) of the centerline profile of the main steering surface (4) is at least in the central region of the length (LL) of the steering surface greater than 5 °. 12. Device according to claim 1 or 2 or 7, characterized in that the guiding surfaces (4, 5, 17, 18) and the cantilever fins (15, 16) are fully or partially adjustable. 145 749 4 7 Ul Ul Fig. 10145 749 Fig. 11 3 2 1 J 11 5 20 Fig 13 Printing studio of the Polish People's Republic. Mintage 100 copies Price PLN 400 PL